南方天空下的生物手札: DNA粗萃取 ( 奇異果、人類口腔粘膜細胞) 與DNA摺紙

這個實驗可以說是廚房中的分子生物學實驗，簡單又快速，只是結果有些學生會有點失落~~(常說~~ㄚ我的DNA就這樣喔XD)~~，另一方面，時間上又往往沒有到兩節課，剩下的十幾二十分鐘很零碎，講正課又沒有甚麼效果。
想改進實驗流程，並且設計成剛好兩節課，又能增加學生操作動力的課程

時間 : 兩節課

流程 : 奇異果DNA粗萃取--->人類DNA粗萃取--->DNA摺紙

特色 :
1.精簡實驗器材與步驟，減少實驗操作時汙染
2.可外帶兩種自己的DNA 給親愛的.........爸爸媽媽
(自己身上萃取出來的跟折紙摺出來的DNA分子)
3.折紙作的快的可以吃到DNA餅乾(被揍)

(一) 奇異果DNA粗萃取步驟

1.1/2顆奇異果(每組要分兩份也可以) 剝皮放到5號封口袋裡面

2.加 20mL水進入封口袋

3.加 洗碗精(壓一下壓頭) 進入封口袋，用手按壓混勻封口袋內容物5分鐘

4.加 濃食鹽水 5M 5ml 進入封口袋，用手按壓混勻封口袋內容物5分鐘

5.加 新鮮現打鳳梨汁或 5%市售嫩精 5ml 進入封口袋，用手按壓混勻封口袋內容物5分鐘 (我個人是用嫩精，真的比較方便XD)

6.將封口袋內液體，用雙層紗布過濾到燒杯

7.取濾液5ml 到試管中

8.緩慢加入冰酒精 5ml，不要攪拌，在酒精與下層溶液中間會出現棉絮狀物體，即為DNA

*步驟1~5都在封口袋內進行，封口袋可清洗回收使用
*步驟6的紗布也可以清洗重複使用

(二)人類口腔粘膜細胞步驟

1.用飲用水漱口1分鐘吐到100ml小燒杯中

2.加洗碗精(壓一下)，攪拌1分鐘

3.加濃食鹽水 5M 5ml，攪拌1分鐘

4.緩慢加入冰酒精10ml，不要攪拌，在酒精與下層溶液中間會出現棉絮狀物體，即為DNA

5.依照學生意願，將DNA撈起，裝入1.5ml 微量離心管，加入酒精，用石臘膜封口，將自己的DNA帶回家。

***(一)(二)實驗設計說明***
1.封口袋萬歲!!!
用封口袋取代果汁機打碎，可以不用前置作業或是各組排隊等，只需要將奇異果對切，發給各組，我重複使用了四個班基本上都還可以繼續用。

2.冰酒精的量可以與底層的液體等量，如奇異果濾液取5ml，冰酒精也可以5ml即可，而且加冰酒精這個步驟放在試管中觀察很清楚

3.人類DNA萃取並非每個版本高三實驗都有放進去課本，所以我是印講義，每桌一份，各班重複使用，放在U型夾中，要不然會一個班用完就濕掉了。

4. 一般的實驗課，下課就結束了，內容好像停留在實驗室。很少有可以外帶的實驗結果。雖然增加了微量離心管與石蠟膜的使用量，但讓學生將自己的DNA帶回去，好像課堂上的東西是可以延續的，當學生要向家人朋友說這個透明的液體當中神祕的物質時，會是另一種實驗課學習的重整。

5.將(一)(二)實驗完成收拾好桌面後，擦乾，才可以進行第(三)個步驟，可避免摺紙過程不小心打破玻璃儀器，或是紙被沾濕爛掉。

(三) 摺紙DNA

這個我是利用每桌一份的講義中，印出兩個QR code，一個是阿簡的生物筆記中詳細的說明步驟，另一個QR code 就是操作摺紙的步驟。然後在每組放講義的U型夾中，課前先放入彩色紙。學生操做完前面兩個，就可以依照自己的時間，用手機掃QR code 來進行摺紙DNA的步驟。

在整堂實驗開始前的實驗說明，我最後說了，先摺完紙的同學可以拿摺紙DNA給我看，來換一個DNA餅乾 (但是沒有人知道DNA餅乾是什麼XD)

很清楚的影片及說明來源 :

Fold a long Origami---Collapsible Helix

https://www.youtube.com/watch?v=31q4ze2fWA4&feature=youtu.be

阿簡生物筆記：DNA折紙新法
http://a-chien.blogspot.com/2011/02/dna.html

現在智慧型手機的發達，用QR code的呈現真的可以立馬上讓學生找到學習資料，這要感謝多年前阿簡學長的指點。

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2020.4.20 補充

植物DNA粗萃取實驗
新獲得到一個好設計的概念 (灑小花)

之前跟日本老師交流的時候，隨口問了一下他們的實驗材料，靜岡的老師說，她們是用草莓......
~~(心痛感覺)(靜岡原來是日本草莓產地之一)(我以為會用抹茶做.....)~~

台妹老師說挖奔郎是用奇異果，日本老師說不是很貴嗎? ~~(好錯亂的地域性差異衝擊阿)~~ ~~(其實我只用1/4或半顆奇異果)~~ 然後台灣又不產奇異果。一語驚醒 ! 我也沒想過這個問題，我想可能是進口沒有產季問題，再加上奇異果其實非常好保存，放過三個禮拜也不是問題，放冰箱更可以長達一個月，對於班級數眾多的學校真的是很方便的新鮮材料，不用一直買一直買一直買(這三個字無限循環)。

但是，上述問題，也可以用另一種解決方式 !~~(夢中人再度驚醒!) (是一直在睡逆XD)~~

只要在上述實驗中，請學生自行帶軟質的水果，用封口袋的實驗步驟，作出了如下圖般具有多樣性趣味的實驗結果

某些水果像是香瓜，如果不夠熟透可能無法用封口袋手壓到軟爛，這種情況下，就只需要加一個研缽研磨的步驟。
BUT，這次的測試結果，蘋果就算上了研缽大刑，也逼問不出絲狀懸浮物，但因為沒有重複多次，目前不確定是實驗操作誤差，還是蘋果難纏。

自行帶水果我認為雖然增加了實驗結果可能的複雜度(以及可能失敗的結果)，但是卻可以一節課之內，看見不同材料的在處理過程中、以及最終結果呈現中，差異與多樣。

這個DNA粗萃取的實驗放在高三中進行，對於高年級的學生來說，不再只是完全食譜式的，在成功機率很高的設計中，增加一點點的變動，讓學生去想辦法解決一些材料上的問題，去觀察結果的差異 (例如這圖片中，可以看到濾液的顏色不同)，而且超級有在地性的，例如芒果啦、荔枝啦、台灣在地水果都拿來弄一弄，比起全班做一樣的材料，看到一樣的結果，有意思也有挑戰些。

~~隱藏版的好處，就是可以少準備一種新鮮材料(被揍)~~
~~(不是生物老師不懂準備生鮮材料的麻煩啦) (甩手)~~

以上補充內容是來自雄中 Osimo老師

感謝提供水果DNA沙龍美照及實驗課程設計概念 ^^

-----------------------------2021.1.3新增內容----------------------------

DNA粗萃取各種水果調酒版

我終於在自己的班上也做了各種材料的DNA粗萃取，這次的材料全部由各組自己帶。

我的指示是要 "軟質" "半個拳頭大小的量""各組盡量不一樣"的水果，帶來比較多的是香蕉、番茄、橘子、火龍果、奇異果。也有木瓜、蘋果、哈密瓜、藍莓、葡萄、軟柿子(好當季XD)。

在材料的選擇上，學生問了我才想到，事實上只需要限定軟質的蔬果，蔬菜似乎也是可以進行操作的，例如大黃瓜、絲瓜等等的。而不同季節來操作這個實驗，也應該會看到水果種類的變化。

各組除了做自己組別帶來的水果之外，還可以用別人的材料再做做看。因為材料是自己認真苦思種類，並且自己帶來的~~(還有的說阿嬤要她帶芭樂XD)~~。我發現這次實驗上，學生的積極程度高於之前由教師提供相同的材料。學生會想要看看自己這一組做出來有甚麼不一樣，也想看看別組的成果。也因為操作的手續只需要封口袋，所以可以洗乾淨、重複進行操作，想多做的沒有因為共用儀器而多耗費等待時間。光是改動實驗設計的少部分，我感覺到學生願意投入的程度便增加不少。

教學有晴有雨，有時候就連實驗課，學生參與意願不高，或是喪屍般隨著指示一步步往下做，或是不在意實驗結果只想做完。遇到這樣的情況時，沮喪感油然而生，覺得他們沒有科學精神，自己的教學失敗。但是有時候也因為這樣，才有機會更正視學生在學習上面臨的問題，才感覺自己需要修改些甚麼，去更靠近現在自己心中的教學目標。有些修正像是教法的改變，但有些修正，則是我看待教學這件事情的改變，希望我自己的教學不會停留在某一點，不再前進。